Шатуны в фокусе внимания

  • Шатуны соединяют коленчатый вал с поршнями и таким образом передают силы действия газов и силы инерции на шейку кривошипа коленчатого вала. Шатун обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре.
  • Небольшая неразъемная головка шатуна со стороны поршня в направлении опоры поршневого пальца имеет вкладыш шатунного подшипника из бронзы.
  • Шатун устанавливается на шейке кривошипа коленчатого вала посредством вкладышей шатунных подшипников. Большая головка шатуна имеет разъемное исполнение для монтажа на коленчатом валу. Для снабжения поршневого пальца смазочным маслом шатун часто имеет отверстие между малой и большой головками.
  • Шатун изготавливается из стали путем ковки или литья, причем в зависимости от нагрузки используется либо легированная, либо улучшаемая сталь.
  • Шатуны подлежат замене, если они сломались или погнулись или если были разрушены опоры подшипников шатунов. Если остальные шатуны не повреждены, то в двигателях грузовых автомобилей шатуны можно заменять также по отдельности.

Шатуны подлежат замене в следующих случаях:

  • значительные повреждения подшипников коленчатого вала
  • гидравлические удары 
  • возникновение трещины на зубчатом ремне или цепи привода распределительного вала 
  • существенные повреждения поршней, например, в результате превышения максимально допустимой частоты вращения 
  • детонационное сгорание
  • ошибки при монтаже, например, перепутывание крышек «ломаных» шатунов
  • поломки поршней и гильз цилиндров

Строение

1 Маленькая головка шатуна
2 Втулка нижней головки шатуна (не показана на чертеже)
3 Отверстие для смазки
4 Расточенное отверстие под подшипник
5 Крышка подшипника
6 Шатунный болт
7 Большая головка шатуна

Компоненты

Разъемная головка шатуна

Разъемной головкой шатуна называют маленькую головку шатуна и втулку нижней головки шатуна. Поршень соединен поршневым пальцем с разъемной головкой шатуна.

Стержень шатуна

Стержень шатуна соединяет разъемную головку шатуна с основанием шатуна. Стержень шатуна обычно имеет двойное Т-образное сечение. Во многих шатунах имеется масляный канал, по которому маленькая головка шатуна дополнительно обеспечивается маслом под давлением.

Основание шатуна

Основанием шатуна называют нижнюю часть шатуна, которая окружает шатунную шейку коленчатого вала.

Поверхности разъема большой головки шатуна

могут быть гладкими, зубчатыми или крекинговыми. Крышка подшипника основания шатуна крепится двумя шатунными болтами.

Исполнения

Прямой и косой разъемы

При использовании шеек кривошипа очень больших размеров шатуны могут иметь косой разъем, который позволяет установить шатун в цилиндр, несмотря на большую головку шатуна. Во время
монтажа шатунов с косым разъемом необходимо учитывать положение при монтаже, особенно в рядных двигателях.

Ломаные поверхности разъема

Ломаные шатуны изготавливаются сначала в виде цельной детали, затем на них наносят насечки для разлома (металлокерамический шатун) или лазерную насечку (стальной шатун), после чего их целенаправленно ломают на две части (крекинг). Обе части свинчивают при монтаже шатуна. Благодаря наличию места разлома они точно подходят друг к другу. Из-за индивидуальной геометрии разлома шатуны и крышки шатунов всегда должны использоваться вместе и не могут быть заменены по отдельности. Ломаные шатуны имеют преимущества в отношении прочности, стоимости и точности изготовления. После монтажа поверхности разъема почти не видны. Шатуны и крышки шатунов установлены друг на друге с высокой точностью и благодаря этому обеспечивают оптимальную передачу силы.

Фрезерованные или отшлифованные поверхности разъема

Еще одним способом изготовления крышек шатунов является разделение или распиливание. Большая головка шатуна распиливается, после чего поверхности разъема подвергаются фрезерованию и, при необходимости, шлифовке. При ровных поверхностях разъема крышки шатунов фиксируются установочными болтами или установочными штифтами. Зубчатые поверхности разъема не требуют
дополнительной фиксации ввиду наличия
зубчатого зацепления.

Параллельные и трапециевидные шатуны

По мере возрастания давления сгорания увеличивается нагрузка на зажим поршневого пальца шатунов. Для улучшения восприятия повышенных сил была увеличена полезная опорная поверхность вкладышей шатунных подшипников за счет применения трапециевидных шатунов.

Производственный ассортимент

Параллельные и трапециевидные шатуны

    • ломаные
    • зубчатые
    • пиленые

    Принадлежности:

    • втулка нижней головки шатуна
    • шатунные болты